説明

HST

【課題】互いに離間配置される油圧ポンプユニット及び油圧モータユニットを備えたHSTにおいて、前記油圧モータユニットによって作動的に駆動される駆動輪のフリーホイール現象を有効に防止し得る構造簡単なHSTの提供を目的とする。
【解決手段】油圧モータユニットに、前記作動油ラインの一部を形成するモータ側作動油路と、一端部が外方に開口してモータ側チャージポートを形成し且つ他端部が前記モータ側作動油路に流体接続されたモータ側チャージ油路と、前記モータ側チャージポートから前記モータ側作動油路への油流入を許容し且つ反対方向への油の流れを防止するように前記モータ側チャージ油路に介挿されたチェック弁とを設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、互いに対して離間配置可能な油圧ポンプユニット及び油圧モータユニットを備えたHSTに関する。
【背景技術】
【0002】
HSTは、駆動源によって作動的に駆動される油圧ポンプユニットと、駆動輪を作動的に駆動する油圧モータユニットと、前記油圧ポンプユニット及び前記油圧モータユニットが閉回路を形成するように両者を流体接続する作動油ラインと、前記閉回路に作動油を補給する為のチャージラインとを備えている。
【0003】
斯かるHSTの中には、前記油圧ポンプユニット及び前記油圧モータユニットが互いに離間配置可能とされたものが提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。
斯かるタイプのHSTは、前記油圧ポンプユニット及び前記油圧モータユニットをそれぞれ所望の位置に配置させることができる為、該HSTが適用される作業車輌の設計自由度を向上させることができる点で有用である。
【0004】
しかしながら、このタイプの従来のHSTにおいては、駆動輪にフリーホイール現象が生じ易く、該駆動輪に対するエンジンブレーキ作用が有効に作用し難いという問題があった。
斯かる従来のHSTにおける問題点について、前記作動油ラインの一部として、前記油圧ポンプユニット及び前記油圧モータユニットの間を流体接続する一対の配管が用いられる場合を例に説明する。
【0005】
前記HSTにおいては、前記油圧ポンプユニット及び前記油圧モータユニットが離間配置されている為、前記一対の配管の流路抵抗が大きくなる。
従って、例えば、下り坂走行時等のように、前記油圧モータユニットのモータ本体がポンプ作用する場合においては、前記流路抵抗に起因して、前記モータ本体による作動油の吸い込み量が前記油圧ポンプユニットのポンプ本体による作動油の吐出量に比して不足気味になり、これによって、前記一対の配管の一方に負圧が生じる。
この際、負圧が生じた前記一方の配管には、前記チャージラインを介して作動油が補給されるが、従来のHSTにおいては、該チャージラインが前記油圧ポンプユニットに設けられていた為、前記チャージラインを介して供給される補給油も前記流路抵抗を受けることになる。従って、前記チャージラインによる作動油の補給によっても、前記一方の配管に生じた負圧を有効に解消することはできなかった。
【0006】
このように、前記一方の配管に負圧が生じると、前記モータ本体による空気の吸い込み現象が生じ、前記一対の配管中に存在する空気量が増え、これにより、駆動輪のフリーホイール現象が発生して、エンジンブレーキ作用が阻害されることになる。
【特許文献1】特開2003−291674号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、駆動源によって作動的に駆動される油圧ポンプユニットと、前記油圧ポンプユニットとは離間配置され且つ駆動輪を作動的に駆動する油圧モータユニットとが、閉回路を形成するように作動油ラインを介して流体接続されたHSTであって、前記駆動輪のフリーホイール現象を有効に防止し得る構造簡単なHSTの提供を、一の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は前記目的を達成する為に、駆動源によって作動的に駆動される油圧ポンプユニットと、前記油圧ポンプユニットとは離間配置され且つ駆動輪を作動的に駆動する油圧モータユニットとが、閉回路を形成するように作動油ラインを介して流体接続されたHSTであって、前記油圧モータユニットには、前記作動油ラインの一部を形成するモータ側作動油路と、一端部が外方に開口してモータ側チャージポートを形成し且つ他端部が前記モータ側作動油路に流体接続されたモータ側チャージ油路と、前記モータ側チャージポートから前記モータ側作動油路への油流入を許容し且つ反対方向への油の流れを防止するように前記モータ側チャージ油路に介挿されたチェック弁とが設けられているHSTを提供する。
【0009】
好ましくは、前記モータ側チャージ油路は、前記モータ側作動油路のうち前記駆動輪が前進方向へ回転する際に負圧となるモータ側第1作動油路に流体接続される。
より好ましくは、前記モータ側チャージ油路は、一端部が外方に開口して前記モータ側チャージポートを形成するモータ側共通チャージ油路と、前記モータ側共通チャージ油路を前記モータ側第1作動油路に流体接続するモータ側第1チャージ油路と、前記モータ側共通チャージ油路を前記モータ側作動油路のうち前記駆動輪が後進方向へ回転する際に負圧となるモータ側第2作動油路に流体接続するモータ側第2チャージ油路とを有し得る。 斯かる態様においては、前記モータ側第1及び第2チャージ油路には、それぞれ、前記チェック弁が介挿される。
【0010】
前記種々の態様において、好ましくは、前記油圧ポンプユニットには、前記作動油ラインの一部を形成するポンプ側作動油路と、一端部が外方に開口してポンプ側チャージポートを形成し且つ他端部が前記ポンプ側作動油路に流体接続されたポンプ側チャージ油路と、前記ポンプ側チャージポートから前記ポンプ側作動油路への油流入を許容し且つ反対方向への油の流れを防止するように前記ポンプ側チャージ油路に介挿されたチェック弁とが設けられる。
斯かる態様においては、作動油補給用の油源から前記モータ側チャージポートを介して前記閉回路へ作動油を補給するモータ側補給ラインの流路抵抗が、前記油源から前記ポンプ側チャージポートを介して前記閉回路へ作動油を補給するポンプ側補給ラインの流路抵抗よりも小さく設定される。
【0011】
好ましくは、前記油圧モータユニットに備えられる前記チェック弁の付勢部材が、前記油圧ポンプユニットに備えられる前記チェック弁の付勢部材よりも付勢力が小さく設定される。
前記構成に代えて、若しくは、加えて、前記油源と前記モータ側チャージポートとを流体接続するモータ側チャージ配管の配管長を、前記油源と前記ポンプ側チャージポートとを流体接続する配管の配管長よりも短くすることができる。
又、前記構成に代えて、若しくは、加えて、前記ポンプ側補給ラインに絞りを介挿させることができる。
【0012】
前記種々の態様において、例えば、前記油源は、前記油圧ポンプユニットに付設されるチャージポンプ本体とされる。
【0013】
好ましくは、前記種々の態様において、前記油圧モータユニットは、前記駆動輪に作動連結されるモータ軸と、前記作動油ラインを介して前記油圧ポンプユニットにおけるポンプ本体に流体接続され、前記モータ軸を軸線回りに回転駆動するモータ本体と、前記モータ本体を収容する油貯留可能なモータケースであって、前記モータ側作動油路及び前記モータ側チャージ油路が形成されたモータケースとを備え得る。
前記モータケースには、さらに、一端部が該モータケースの内部空間に開口し且つ他端部が前記モータ側チャージ油路に流体接続された自吸油路と、前記自吸油路の前記一端部から前記他端部への油の流れを許容し且つ反対方向への油の流れを防止するように該自吸油路に介挿されたチェック弁とが設けられる。
【0014】
又、本発明は前記目的を達成する為に、駆動源によって作動的に駆動される油圧ポンプユニットと、前記油圧ポンプユニットとは離間配置され且つ駆動輪を作動的に駆動する油圧モータユニットとが、閉回路を形成するように作動油ラインを介して流体接続されたHSTであって、前記油圧モータユニットが、前記駆動輪に作動連結されるモータ軸と、前記作動油ラインを介して前記油圧ポンプユニットにおけるポンプ本体に流体接続され、前記モータ軸を軸線回りに回転駆動するモータ本体と、前記モータ本体を収容する油貯留可能なモータケースとを備えているHSTを提供する。
前記モータケースには、前記作動油ラインの一部を形成するモータ側作動油路と、一端部が該モータケースの内部空間に開口し且つ他端部が前記モータ側作動油路に流体接続された自吸油路と、前記自吸油路の前記一端部から前記他端部への油の流れを許容し且つ反対方向への油の流れを防止するように該自吸油路に介挿されたチェック弁とが設けられている。
【発明の効果】
【0015】
本発明の一態様によれば、油圧ポンプユニット及び油圧モータユニットが離間配置されてなるHSTにおいて、前記油圧モータユニットに設けられたモータ側作動油路に作動油を補給するように構成したので、モータ本体の吸引量が不足気味になることを有効に防止することができる。
従って、例えば、下り坂走行時等において、駆動輪に作動連結された前記モータ本体がポンプ作用する場合であっても、フリーホイール現象の発生を有効に抑え、前記駆動輪にエンジンブレーキを有効に作用させることができる。
【0016】
少なくとも、前記駆動輪が前進方向へ回転する際に負圧となるモータ側第1作動油路に作動油を補給するように構成すれば、作業車輌を前進走行させる際にエンジンブレーキ作用を有効に得ることができる。
【0017】
前記油圧ポンプユニットに設けられたポンプ側作動油路に対しても作動油を補給するように構成すると共に、作動油補給用の油源から前記モータ側作動油路へ作動油を補給する際の流路抵抗を、前記油源から前記ポンプ側作動油路へ作動油を補給する際の流路抵抗よりも小さく設定すれば、前記フリーホイール現象の発生を抑えて前記エンジンブレーキ作用を有効に確保しつつ、油圧ポンプユニットにおけるポンプ本体の近傍にも作動油を補給することができる。
【0018】
本発明の他態様によれば、油圧ポンプユニット及び油圧モータユニットが離間配置されてなるHSTにおいて、前記油圧モータユニットにおけるモータケースを油貯留可能とすると共に、前記モータケースに、作動油ラインの一部を形成するモータ側作動油路と、一端部が該モータケースの内部空間に開口し且つ他端部が前記モータ側作動油路に流体接続された自吸油路と、前記自吸油路の前記一端部から前記他端部への油の流れを許容し且つ反対方向への油の流れを防止するように該自吸油路に介挿されたチェック弁とを設けたので、駆動源の停止時においても、フリーホイール現象を有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
実施の形態1
以下に、本発明に係るHSTの好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
図1に、本実施の形態に係るHST100が適用された作業車輌1の模式側面図を示す。又、図2に、該HST100の油圧回路図を示す。
【0020】
図1に示すように、本実施の形態においては、前記作業車輌1は、バケット2を備えた乗用作業車輌とされている。
詳しくは、前記作業車輌1は、略垂直に沿った旋回軸5回りに互いに揺動可能に連結されたフロントフレーム10F及びリヤフレーム10Rを含む車輌フレーム10と、前記フロントフレーム10Fの前方に昇降可能に配設された前記バケット2と、前記リヤフレーム10Rに支持された駆動源20と、前記駆動源20に作動的に連結された前記HST100と、前記HST100の出力を前後方向に分岐出力する動力分岐装置30と、前記動力分岐装置30からの前方出力を入力するフロントデフ装置(図示せず)と、前記フロントデフ装置を収容した状態で前記フロントフレーム10Fに支持されたフロントアクスルケース50Fと、前記フロントデフ装置50Fにおける左右一対のフロントデフ出力軸によってそれぞれ作動的に駆動される一対の前輪60Fと、前記動力分岐装置30からの後方出力を入力するリヤデフ装置40R(下記図8参照)と、前記リヤデフ装置40Rを収容した状態で前記リヤフレーム10Rに支持されたリヤアクスルケース50Rと、前記リヤデフ装置40Rにおける左右一対のリヤデフ出力軸によってそれぞれ作動的に駆動される一対の後輪60Rとを備えている。
【0021】
本実施の形態に係る前記HST100は、前記作業車輌1における走行系変速伝動機構を形成している。
具体的には、前記HSTは、図2に示すように、閉回路を形成するように一対の作動油ライン400を介して流体接続された油圧ポンプユニット200及び油圧モータユニット300を備えている。
該油圧ポンプユニット200及び油圧モータユニット300は、少なくとも一方が可変容積型とされており、且つ、互いに離間配置可能なように独立設置可能に構成されている。
なお、本実施の形態においては、図2に示すように、前記油圧ポンプユニット200及び前記油圧モータユニット300の双方共に可変容積型とされている。
【0022】
図3に、前記油圧ポンプユニット200近傍の部分縦断側面図を示す。
又、図4に、前記油圧ポンプユニット200の縦断側面図を示す。
前記油圧ポンプユニット200は、前記駆動源20によって作動的に駆動されるように構成されている。
詳しくは、前記油圧ポンプユニット200は、図3及び図4に示すように、フライホイール25を介して前記駆動源20に作動連結されたポンプ軸210と、前記ポンプ軸210に相対回転不能に支持されたポンプ本体220と、前記ポンプ本体220を収容した状態で前記ポンプ軸210を軸線回り回転自在に支持するポンプケース230とを備えている。
【0023】
前記ポンプケース230は、独立して、車輌フレーム10等の支持部材に直接又は間接的に支持されるようになっている。
本実施の形態においては、該ポンプケース230は、前記車輌フレーム10に対してフリーな状態で、フライホイールハウジング26を介して前記駆動源20に支持されている(図1及び図3参照)。
即ち、図1に示すように、前記駆動源20は防振ゴム21を介して前記リヤフレーム10Rに振動可能に支持されており、前記ポンプケース230は該駆動源20と一体的に振動し得るように前記リヤフレーム10Rに対してフリーな状態で前記フライホイールハウジング26を介して前記駆動源20に支持されている。
【0024】
前記ポンプケース230には、前記一対の作動油ライン400の一部を形成する一対のポンプ側作動油路410が形成されている(図2参照)。
具体的には、該ポンプケース230は、図4に示すように、ポンプケース本体240と、該ポンプケース本体240に着脱可能に連結されるポンプ側ポートブロック250であって、前記一対のポンプ側作動油路410が形成されたポンプ側ポートブロック250とを有している。
【0025】
図5に、図4におけるV−V線に沿った断面図を示す。
図4及び図5に示すように、前記ポンプケース本体240は、前記ポンプ軸210の軸線方向と直交する方向に延びる端壁部241と、前記ポンプ本体220を囲繞するように該端壁部241の周縁部から前記ポンプ軸210の軸線方向に延びる周壁部242とを有しており、該周壁部242の前記端壁部241とは反対側の自由端側に前記ポンプ本体220が挿通可能な開口243を有している。
本実施の形態においては、前記ポンプケース本体240は、前記端壁部241を介して前記フライホイールハウジング26に着脱可能に連結されるようになっている。
【0026】
前記ポンプ側ポートブロック250は、前記開口243を閉塞するように前記ポンプケース本体240に着脱可能に連結されている。
即ち、本実施の形態においては、前記ポンプケース230は、前記ポンプケース本体240の前記端壁部241及び前記周壁部242と前記ポンプ側ポートブロック250とによって、前記ポンプ本体220を収容するポンプ空間230Sが形成されるように構成されている。
好ましくは、前記ポンプ空間230Sは油貯留可能とされる。
【0027】
図6に、図4におけるVI−VI線に沿った断面図を示す。
前述の通り、本実施の形態においては、前記一対のポンプ側作動油路410は前記ポンプ側ポートブロック250に形成されている。
図6に示すように、前記一対のポンプ側作動油路410は、それぞれ、キドニーポートを介して前記ポンプ本体220に流体接続された状態で一端部が外表面に開口されており、前記一端部がポンプ側作動油ポート410Pを形成している。
【0028】
本実施の形態においては、前記一対のポンプ側作動油路410は互いに略平行に配設されている。
詳しくは、図6に示すように、前記一対のポンプ側作動油路410のうちの第1ポンプ側作動油路410(F)は、前記ポンプ側ポートブロック250の第1側面251から穿孔された油路によって形成されており、前記ポンプ側作動油ポート410Pが前記ポンプ側ポートブロック250の前記第1側面251に位置している。
これに対し、前記一対のポンプ側作動油路410のうちの第2ポンプ側作動油路410(R)は、前記ポンプ軸210を挟んで前記第1ポンプ側作動油路410(F)とは反対側の位置において、前記第1側面251とは反対側の第2側面252から穿孔された油路によって形成されており、前記ポンプ側作動油ポート410Pが前記ポンプ側ポートブロック250の前記第2側面252に位置している。
【0029】
前記ポンプ側ポートブロック250には、さらに、図2及び図6に示すように、前記一対のポンプ側作動油路410の間を連通するバイパス油路420と、該バイパス油路420に介挿された双方向リリーフ弁425とが設けられている。
斯かる構成を備えることにより、前記一対の作動油ライン400の一方が異常高圧となった場合に、該一方の高圧側作動油ラインの油圧を他方の低圧側作動油ラインにリリーフすることができ、これにより、前記高圧側作動油ラインから作動油が漏れ出す等の不都合を有効に防止することができる。
なお、該ポンプ側ポートブロック250には、さらに、下記ポンプ側チャージ油路450が形成されているが、これについては後述する。
【0030】
前記ポンプ軸210は、前記駆動源20に作動連結され得る状態で前記ポンプケース230に軸線回り回転自在に支持されている。
本実施の形態においては、図4及び図5に示すように、前記ポンプ軸210は、入力端部を形成する一端部211が外方に延在された状態で、前記ポンプケース本体240及び前記ポンプ側ポートブロック250に軸線回り回転自在に支持されている。
【0031】
前記ポンプ本体220は、図4及び図5に示すように、前記ポンプ空間230S内において前記ポンプ軸210に相対回転不能に支持されている。
具体的には、該ポンプ本体220は、前記ポンプ空間230S内に位置するように前記ポンプ軸210に相対回転不能に支持されたシリンダブロック221と、該シリンダブロック221に相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に収容されたピストンユニット222とを備えている。
前記シリンダブロック221は、前記ポンプ側作動油路410と流体的に接続されるように、前記ポンプ側ポートブロック250の内表面に摺接されている。
【0032】
前述の通り、本実施の形態においては、前記油圧ポンプユニット200は可変容積型とされている。
従って、前記油圧ポンプユニット200は、前記構成に加えて、外部操作に応じて、前記ポンプ本体220の給排油量を変化させるポンプ側出力調整部材260を備えている。
【0033】
前記ポンプ側出力調整部材260は、図3〜図5に示すように、前記ポンプケース230の外方からアクセス可能な状態で前記ポンプ軸210の軸線と直交する軸線回り回転自在に前記ポンプケース230に支持されたポンプ側制御軸261と、前記ポンプ側制御軸261の内端部に作動連結されたポンプ側可動斜板262であって、前記ピストンユニット222の自由端部とシューを介して当接するように構成されたポンプ側可動斜板262とを備えている。
前記ポンプ側可動斜板262は、前記ポンプ側制御軸261の軸線回りの回転に伴って該ポンプ側制御軸261の軸線回りに傾転し、これにより、前記ピストンユニット222の摺動範囲を変化させて前記ポンプ本体220の給排油量を変更させ得るように構成されている。
【0034】
本実施の形態においては、前記ポンプ側出力調整部材260は、前記構成に加えて、ポンプ側操作アーム265を備えている。
図3及び図5に示すように、前記ポンプ側操作アーム265は、前記ポンプ側制御軸261の軸線と直交するように該ポンプ側制御軸261の外端部に相対回転不能に連結されている。
斯かるポンプ側操作アーム265は、一端部がワイヤ等の適宜の連結部材を介して運転席近傍に備えられるポンプ操作部材に作動連結されており、該ポンプ操作部材の人為操作に基づき前記ポンプ側制御軸261を軸線回りに回転させるように構成されている。
【0035】
本実施の形態においては、前記ポンプ側出力調整部材260に、前記ポンプ側可動斜板262の傾転範囲を規制するポンプ側傾転範囲規制機構270が備えられている。
具体的には、前記ポンプ側傾転範囲規制機構270は、図3及び図5に示すように、前記ポンプ側操作アーム265に形成された円弧孔271と、前記円弧孔271に係入されるように前記ポンプケース230に設けられた規制ピン272とを備えている。
【0036】
前記円弧孔271は、前記ポンプ側制御軸261の軸線を中心とした円弧状に形成されている。
斯かる構成を備えることにより、前記規制ピン272が前記円弧孔271の終端部に当接することで、前記ポンプ側可動斜板262の傾転範囲を確実に設定することができる。
なお、図示の形態においては、前記円弧孔271は、前記ポンプ側制御軸261を挟んで前記一端部とは反対側の他端側に形成されている。
【0037】
好ましくは、前記規制ピン272は、前記円弧孔271に係入される部分が、前記ポンプケース230に固定される部分に対して偏心された偏心ピンとされる。
このように、前記規制ピン272を偏心ピンとすることにより、前記円弧孔271に対する前記規制ピン272の相対的な位置調整を容易に行うことができる。
【0038】
さらに、本実施の形態においては、前記油圧ポンプユニット200は、図3〜図5に示すように、一端部が固定されたショックアブソーバー280と、前記ショックアブソーバー280の可動端部に連結された連結アーム285とを有している。
前記連結アーム285は、前記ポンプ側操作アーム265と共に前記ポンプ側制御軸261回りに一体的に揺動し得るように構成されている。
斯かる構成を備えることにより、前記ポンプ側可動斜板262の傾転動作を緩慢化させることができ、これにより、車輌の走行速度が急激に変化することを有効に防止できる。
なお、本実施の形態においては、図3〜図5に示すように、前記連結アーム285を前記ポンプ側操作アーム265とは別体としたが、当然ながら、これらを一体とすることもできる。
【0039】
さらに、本実施の形態においては、前記油圧ポンプユニット200は、図2〜図4に示すように、前記構成に加えて、前記ポンプ軸210によって作動的に駆動される補助油圧ポンプユニットを備えている。
なお、図示の形態においては、前記油圧ポンプユニット200は、前記補助油圧ポンプユニットとして、第1補助油圧ポンプユニット500及び第2補助油圧ポンプユニット550を有している。
前記第1補助油圧ポンプユニット500は、前記バケット2を昇降させる為の油圧アクチュエータ等の油源として使用され、且つ、前記第2補助油圧ポンプユニット550は、後述するチャージライン430を介して前記一対の作動油ライン400に補給される作動油の油源として使用される(図2参照)。
【0040】
具体的には、図4及び図5に示すように、前記ポンプ軸210は、入力端部を形成する前記一端部211とは反対側の他端部212が前記ポンプ側ポートブロック250を貫通して外方へ延在されている。
そして、前記第1補助油圧ポンプユニット500は、前記ポンプ軸210の他端部212に作動連結される第1補助ポンプ軸510と、該第1補助ポンプ軸510によって作動的に駆動される第1補助ポンプ本体520(図2参照)と、該第1補助ポンプ本体520を囲繞する第1補助ポンプケース530とを備えている。
【0041】
本実施の形態においては、前記第1補助ポンプ軸510は、図4及び図5に示すように、カップリング545を介して前記ポンプ軸210に軸線回り相対回転不能に連結されている。
前記第1補助ポンプ本体520は、種々の形態をとり得るが、例えば、外接ギヤかみ合い式の高圧型とされる。
前記第1補助ポンプケース530は、前記カップリング545を囲繞するように前記ポンプ側ポートブロック250に連結されたスペーサ部材540を介して、該ポンプ側ポートブロック250に連結されている。
【0042】
該第1補助ポンプケース530には、図2〜図4に示すように、一端部が外表面に開口して第1吸引ポート610Pを形成し且つ他端部が前記第1補助油圧ポンプ本体520の吸引口に流体接続された第1吸引油路610と、一端部が前記第1補助油圧ポンプ本体520の吐出口に流体接続され且つ他端部が外表面に開口して第1吐出ポート611Pを形成する第1吐出油路611とが形成されている。
前記第1吸引ポート610Pは、適宜の外部吸引配管615を介して油タンク600等の油溜めに流体接続されている。
前記第1吐出ポート611Pは、適宜の外部配管616を介して、対応する油圧アクチュエータに流体接続される。
【0043】
前記第2補助油圧ポンプユニット550は、前記第1補助ポンプ軸510に作動連結される第2補助ポンプ軸(図示せず)と、該第2補助ポンプ軸によって作動的に駆動される第2補助ポンプ本体570(図2参照)と、該第2補助ポンプ本体570を囲繞するように前記第1補助ポンプケース530に連結された第2補助ポンプケース580(図4参照)とを備えている。
【0044】
前記第2補助ポンプ軸は、前記第1補助ポンプ軸510に対して軸線回り相対回転不能とされる限り、該第1補助ポンプ軸510と一体形成されても良いし、別体とされても良い。
前記第2補助ポンプ本体570は、前記第1補助ポンプ本体520と同様、例えば、外接ギヤかみ合い式の高圧型とされる。
前記第2補助ポンプケース580は、図4に示すように、前記第1補助ポンプケース530に連結されている。
【0045】
該第2補助ポンプケース580には、図2〜図4に示すように、一端部が外表面に開口して第2吸引ポート620Pを形成し且つ他端部が前記第2補助油圧ポンプ本体570の吸引口に流体接続された第2吸引油路620と、一端部が前記第2補助油圧ポンプ本体570の吐出口に流体接続され且つ他端部が外表面に開口して第2吐出ポート621Pを形成する第2吐出油路621とが形成されている。
前記第2吸引ポート620Pは、適宜の外部吸引配管615を介して油タンク600等の油溜めに流体接続されている。
前記第2吐出ポート621Pには、下記共通チャージ配管460が流体接続される。
【0046】
なお、本実施の形態においては、前記第1及び第2補助油圧ポンプユニット500,550は、前述の通り、それぞれ、独立した第1及び第2吸引ポート610P,620Pを有しているが(図4参照)、これに代えて、前記第1及び第2補助油圧ポンプユニット500,550が共通の吸引ポート630Pを有するように構成することも可能である(図7参照)。
【0047】
図7に示す変形態様においては、前記第1及び第2補助油圧ポンプ本体520,570の吸引口は、前記スペーサ部材540に形成された共通吸引油路630と、前記第1補助ポンプケース530に形成された第1吸引油路631と、前記第2補助ポンプケース580に形成された第2吸引油路632とを介して、前記油溜めに流体接続される。
【0048】
詳しくは、前記共通吸引油路630は、一端部が外表面に開口して前記共通吸引ポート630Pを形成し、且つ、他端部が前記第1補助油圧ポンプケース530との当接面に開口されている。
前記第1吸引油路631は、一端部が前記共通吸引油路630の他端部に流体接続するように前記スペーサ部材540との当接面に開口され、且つ、他端部が前記第2補助油圧ポンプケース580との当接面に開口されており、中間部において前記第1補助油圧ポンプ本体520の吸引口に流体接続されている。
前記第2吸引油路632は、一端部が前記第1吸引油路631の他端部に流体接続するように前記第1補助油圧ポンプケース530との当接面に開口され、且つ、他端部が前記第2補助油圧ポンプ本体570の吸引口に流体接続されている。
【0049】
次に、前記油圧モータユニット300について説明する。
図8に、前記油圧モータユニット300近傍の部分縦断側面図を示す。
図1及び図8に示すように、前記油圧モータユニット300は、前記油圧ポンプユニット200とは離間配置されており、且つ、図2に示すように、前記一対の作動油ライン400を介して前記油圧ポンプユニット200に流体接続されている。
【0050】
詳しくは、前記油圧モータユニット300は、図2及び図8に示すように、前記一対の作動油ライン400を介して前記ポンプ本体220に流体接続されるモータ本体320と、前記モータ本体320を相対回転不能に支持するモータ軸310と、前記モータ本体320を収容した状態で前記モータ軸310を軸線回り回転自在に支持するモータケース330とを備えている。
【0051】
前記モータケース320は、独立して、車輌フレーム10等の支持部材に直接又は間接的に支持されるようになっている。
本実施の形態においては、図8に示すように、前記モータケース320は、前記動力分岐装置30に連結されるようになっている。
【0052】
即ち、図1に示すように、前記リヤフレーム10Rには、前記リヤアクスルケース50Rを車輌前後方向に沿った軸線回り回転可能に支持する一対のブラケット15が連結されている。
そして、前記一対のブラケット15のうち車輌前方側に位置するブラケット15に前記動力分岐装置30が支持されており、前記モータケース330は、該動力分岐装置30に連結されている(図1及び図8参照)。
【0053】
前記モータケース330には、前記一対の作動油ライン400の一部を構成する一対のモータ側作動油路415が形成されている(図2参照)。
図9に、前記油圧モータユニット300の側面図を示す。
又、図10及び図11に、それぞれ、図9におけるX−X線及び図10におけるXI−XI線に沿った断面図を示す。
【0054】
具体的には、該モータケース330は、図9〜図11に示すように、モータケース本体340と、該モータケース本体340に着脱可能に連結されるモータ側ポートブロック350であって、前記一対のモータ側作動油路415が形成されたモータ側ポートブロック350とを有している。
【0055】
前記モータケース本体340は、図10に示すように、前記モータ軸310の軸線方向と直交する方向に延びる端壁部341と、前記モータ本体320を囲繞するように該端壁部341の周縁部から前記モータ軸310の軸線方向に延びる周壁部342とを有しており、該周壁部342の前記端壁部341とは反対側の自由端側に前記モータ本体320が挿通可能な開口343を有している。
本実施の形態においては、前記モータケース本体340は、前記端壁部341を介して前記動力分岐装置30に着脱可能に連結されるようになっている。
【0056】
前記モータ側ポートブロック350は、前記開口343を閉塞するように前記モータケース本体340に着脱可能に連結されている。
即ち、本実施の形態においては、前記モータケース330は、前記モータケース本体340の前記端壁部341及び前記周壁部342と前記モータ側ポートブロック350とによって、前記モータ本体320を収容するモータ空間330Sが形成されるように構成されている。
好ましくは、前記モータ空間330Sは油貯留可能とされる。
【0057】
前述の通り、本実施の形態においては、前記一対のモータ側作動油路415は、前記モータ側ポートブロック350に形成されている。
図11に示すように、前記一対のポンプ側作動油路415は、それぞれ、キドニーポートを介して前記モータ本体320に流体接続された状態で一端部が外表面に開口されており、前記一端部がモータ側作動油ポート415Pを形成している。
【0058】
本実施の形態においては、前記一対のモータ側作動油路415は互いに略平行に配設されている。
詳しくは、図11に示すように、前記一対のモータ側作動油路415のうちの第1モータ側作動油路415(F)は、一端部が前記モータ側ポートブロック350の第1側面351に開口し、他端部が前記第1側面とは反対側の第2側面に開口し、且つ、前記一端部及び前記他端部の間の中間部がキドニーポートを介して前記モータ本体320に流体接続するように穿孔された油路によって形成されている。
そして、前記一端部が前記モータ側作動油ポート415Pを形成し、且つ、前記他端部はプラグ990によって閉塞されている。
【0059】
前記一対のモータ側作動油路415のうちの第2モータ側作動油路415(R)は、前記モータ軸310を挟んで前記第1モータ側作動油路415(F)とは反対側の位置において、該第1モータ側作動油路415(F)と同様に形成されている。
即ち、本実施の形態においては、前記一対のモータ側作動油路415の各モータ側作動油ポート415Pは、前記モータ側ポートブロック350における同一側面315に位置している。
なお、該モータ側ポートブロック350には、図11に示すように、さらに、前記モータ側チャージ油路440が形成されているが、これについては後述する。
【0060】
好ましくは、前記モータ側ポートブロック350は、図9〜図11に示すように、外表面に複数のリブ355を備えることができる。
斯かるリブ355を備えることにより、前記モータ側ポートブロック350の表面積を増大させることができ、これにより、前記モータ側作動油路415を流れる作動油や、後述するモータ側チャージ油路440を流れる補給油の冷却性を向上させることができる。
【0061】
同様に、好ましくは、前記モータケース本体340の外表面にも複数のリブ345を備えることができる(図9及び図10参照)。
斯かる構成を備えることにより、前記モータ空間330S内の貯留油の冷却性を向上させることができ、これにより、該モータ空間330S内に収容される前記モータ本体320を有効に冷却することができる。
【0062】
前記モータ軸310は、駆動輪60(本実施の形態においては、前記前輪60F及び前記後輪60R)を作動的に駆動し得る状態で前記モータケース330に軸線回り回転自在に支持されている。
本実施の形態においては、図2及び図8に示すように、前記モータ軸310は、前記動力分岐装置30を介して、前記前輪60F及び前記後輪60Rの双方を作動的に駆動するようになっている。
【0063】
詳しくは、前記動力分岐装置30は、図8に示すように、前記ブラケット15を介して前記リヤフレーム10Rに支持されるハウジング31と、前記ハウジング31内に収容された動力分岐機構35とを有している。
そして、前記モータ軸310は、図8に示すように、出力端部を形成する一端部311が前記動力分岐機構35の入力部35inに作動連結し得るように外方に延在された状態で、前記モータケース本体330及び前記モータ側ポートブロック350に軸線回り回転自在に支持されている。
なお、図8中の符号38は、前記動力分岐機構35の出力部35outに対して制動力を付加する為のブレーキ機構である。
【0064】
前記モータ本体320は、図10に示すように、前記モータ空間330S内に位置するように前記モータ軸310に相対回転不能に支持されている。
具体的には、該モータ本体320は、前記モータ空間330S内において前記モータ軸310に相対回転不能に支持されたシリンダブロック321と、該シリンダブロック321に相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に収容されたピストンユニット322とを備えている。
前記シリンダブロック321は、前記モータ側作動油路415と流体的に接続されるように、前記モータ側ポートブロック350の内表面に摺接されている。
【0065】
前述の通り、本実施の形態においては、前記油圧モータユニット300は可変容積型とされている。
従って、前記油圧モータユニット300は、前記構成に加えて、外部操作に応じて、前記モータ本体320の給排油量を変化させるモータ側出力調整部材360を備えている。
【0066】
前記モータ側出力調整部材360は、図10に示すように、前記モータケース330の外方からアクセス可能な状態で前記モータ軸310の軸線と直交する軸線回り回転自在に前記モータケース330に支持されたモータ側制御軸361と、前記モータ側制御軸361の内端部に作動連結されたモータ側可動斜板362であって、前記ピストンユニット322の自由端部にシューを介して当接するように構成されたモータ側可動斜板362とを備えている。
前記モータ側可動斜板362は、前記モータ側制御軸361の軸線回りの回転に伴って該モータ側制御軸361の軸線回りに傾転し、これにより、前記ピストンユニット322の摺動範囲を変化させて前記モータ本体320の給排油量を変更させ得るように構成されている。
【0067】
本実施の形態においては、前記モータ側出力調整部材360は、前記構成に加えて、モータ側操作アーム365を備えている。
図9及び図10に示すように、前記モータ側操作アーム365は、前記モータ側制御軸361の軸線と直交するように該モータ側制御軸361の外端部に相対回転不能に連結されている。
斯かるモータ側操作アーム365は、一端部がワイヤ等の適宜の連結部材を介して運転席近傍に備えられるモータ操作部材に作動連結されており、該モータ操作部材の人為操作に基づき前記モータ側制御軸361を軸線回りに回転させるように構成されている。
【0068】
本実施の形態においては、前記モータ側出力調整部材360に、前記モータ側可動斜板362の傾転範囲を規制するモータ側傾転範囲規制機構370が備えられている。
具体的には、前記モータ側傾転範囲規制機構370は、図9に示すように、前記モータ側操作アーム365に形成された孔371と、前記孔371に間隙を存しつつ係入されるように前記モータケース330に設けられた規制ピン372とを備えている。
斯かる構成を備えることにより、前記孔371が前記規制ピン372に対して相対移動し得る範囲内でのみ前記モータ側操作アーム365が揺動可能とされ、これにより、前記モータ側可動斜板362の傾転範囲を確実に設定し得るようになっている。
【0069】
本実施の形態においては、前記油圧モータユニット300は、H段及びL段の2段変速を行うように構成されている。
即ち、前記モータ側傾転範囲規制機構370は、前記モータ側可動斜板362が前記モータ本体320の給排油量を大とする最大傾転位置と、前記モータ本体320の給排油量を小とする最小傾転位置との間で傾転し得るように構成されている。
図9中においては、前記最大傾転位置に対応した前記モータ側操作アーム365の位置を実線で示し、前記最小傾転位置に対応した前記モータ側操作アーム365の位置を二点鎖線で示している。
なお、前記モータ側可動斜板362の前記最大傾転位置又は前記最小傾転位置での係止は、前記モータ操作部材に備えられたディテント機構(図示せず)によって行われる。
【0070】
好ましくは、前記規制ピン372は、前記孔371に係入される部分が、前記モータケース330に固定される部分に対して偏心された偏心ピンとされる。
このように、前記規制ピン372を偏心ピンとすることにより、前記孔371に対する前記規制ピン372の相対的な位置調整を容易に行うことができる。
【0071】
さらに、本実施の形態においては、前記油圧モータユニット300は、図8に示すように、前記モータ軸310によって作動的に回転駆動される冷却ファン380を備えている。
詳しくは、前記モータ軸380は、前記一端部311とは反対側の他端部312が前記モータ側ポートブロック350を貫通して外方へ延在するように構成されている。
そして、前記冷却ファン380は、前記モータ軸311の他端部312に相対回転不能に支持されている。
斯かる構成を備えることにより、前記油圧モータユニット300、並びに、該油圧モータユニット300及び前記油圧ポンプユニット200の間を流体接続する下記一対の作動油配管405や、前記一対の作動油ライン400に作動油を補給する為の下記チャージ配管460,462を有効に冷却させることができる。
【0072】
ここで、本実施の形態に係る前記HST100の油圧回路について説明する。
前記HST100は、図2に示すように、前記ポンプ本体220及び前記モータ本体320が閉回路を形成するように両者を流体接続する前記一対の作動油ライン400と、前記閉回路に対して作動油を補給する為のチャージライン430とを備えている。
【0073】
前記一対の作動油ライン400は、前記一対のポンプ側作動油路410と、前記一対のモータ側作動油路415と、一端部が前記ポンプ側作動油ポート410Pに流体接続され且つ他端部が対応する前記モータ側作動油ポート415Pに流体接続される一対の作動油配管405とを備えている。
【0074】
前記チャージライン430は、一端部が油源に流体接続され且つ他端部が前記一対のモータ側作動油路415の少なくとも一方に流体接続されるように構成されている。
即ち、本実施の形態においては、図2に示すように、前記油圧モータユニット300に、一端部が外方に開口してモータ側チャージポート440Pを形成し且つ他端部が前記モータ側作動油路415に流体接続されたモータ側チャージ油路440と、前記モータ側チャージポート440Pから前記モータ側作動油路415への油流入を許容し且つ反対方向への油の流れを防止するように前記モータ側チャージ油路440に介挿されたモータ側チェック弁445とが設けられている。
本実施の形態においては、図11に示すように、前記モータ側チャージ油路440及び前記モータ側チェック弁445は、前記モータ側ポートブロック350に設けられている。
【0075】
本実施の形態においては、図2に示すように、該チャージライン430は、前記一対のモータ側作動油路415の双方に作動油を補給し得るように構成されている。
詳しくは、前記モータ側チャージ油路440は、図2及び図11に示すように、一端部が外方に開口して前記モータ側チャージポート440Pを形成するモータ側共通チャージ油路441と、前記モータ側共通チャージ油路441を前記一対のモータ側作動油路415のうち前記駆動輪60が前進方向へ回転する際に負圧となるモータ側第1作動油路415(F)に流体接続するモータ側第1チャージ油路442(F)と、前記モータ側共通チャージ油路441を前記一対のモータ側作動油路415のうち前記駆動輪60が後進方向へ回転する際に負圧となるモータ側第2作動油路415(R)に流体接続するモータ側第2チャージ油路442(R)とを有している。
そして、前記モータ側第1及び第2チャージ油路442(F),442(R)に、それぞれ、前記モータ側チェック弁445が介挿されている。
【0076】
このように、本実施の形態に係る前記HST100は、前記モータ側作動油路415に作動油を補給し得るように構成されており、これにより、前記駆動輪60にフリーホイール現象が生じるのを有効に防止して、該駆動輪60に対するエンジンブレーキ作用の有効化を図っている。
【0077】
即ち、例えば、下り坂走行時等においては、前記駆動輪60に作動連結されたモータ本体320がポンプ作用をしようとする場合がある。
このような場合において、離間配置された油圧ポンプユニット及び油圧モータユニットが一対の作動油配管を介して流体接続されているタイプのHSTにおいては、前記作動油配管の流路抵抗に起因して、モータ本体による作動油の吸い込み量がポンプ本体による作動油の吐出量に比して不足気味になり、これによって、前記一対の作動油配管のうちの一方の作動油配管に負圧が生じる。
この際、負圧が生じた前記一方の作動油配管には、チャージラインを介して作動油が補給されるが、従来のHSTにおいては、該チャージラインが油圧ポンプユニットに作動油を補給するように構成されていた為、該チャージラインを介して供給される補給油も前記一対の作動油配管の流路抵抗を受けることになる。
従って、前記チャージラインによる作動油の補給によっても、前記一方の作動油配管に生じた負圧を有効に解消することはできず、前記モータ本体の吸引口から空気が吸い込まれ、これにより、駆動輪のフリーホイール現象が発生し易い状態になるという問題があった。
【0078】
これに対し、本実施の形態に係るHST100は、前述の通り、前記チャージライン430を介して前記モータ側作動油路415に作動油を補給し得るように構成されている。
斯かる構成によれば、前記モータ本体320の吸引口近傍に作動油を有効に補給することができ、これにより、該モータ本体320の吸い込み量が前記ポンプ本体220の吐出量に対して不足することを有効に防止することができる。
従って、フリーホイール現象の発生を抑えて、前記駆動輪60に対してエンジンブレーキを有効に作用させることができる。
【0079】
なお、本実施の形態においては、前述の通り、前記チャージライン430は、前記一対のモータ側作動油路415の双方に作動油を補給するように構成されているが、車輌を後進方向へ走行させることは、前進方向へ走行させることに比して少なく、さらに、車輌後進時にエンジンブレーキ作用が必要な場合も少ない。
従って、コスト低廉化を図る場合には、前記チャージライン430は、前記モータ側作動油路415のうち前記駆動輪60が前進方向へ回転する際に負圧となる前記モータ側第1作動油路415(F)にのみ作動油を補給するように構成され得る。
【0080】
本実施の形態においては、図2に示すように、前記チャージライン430は、前記一対のモータ側作動油路415に加えて、前記一対のポンプ側作動油路410に対しても作動油を補給し得るように構成されている。
具体的には、前記チャージライン430は、前記モータ側チャージ油路440に加えて、前記油圧ポンプユニット200に形成されたポンプ側チャージ油路450を有している。
【0081】
本実施の形態においては、該ポンプ側チャージ油路450は、前記ポンプ側ポートブロック250に形成されている。
詳しくは、該ポンプ側チャージ油路450は、図6に示すように、一端部が外方に開口してポンプ側チャージポート450Pを形成するポンプ側共通チャージ油路451と、前記ポンプ側共通チャージ油路451を前記一対のポンプ側作動油路410のうち前記駆動輪60が前進方向へ回転する際に負圧となるポンプ側第1作動油路410(F)に流体接続するポンプ側第1チャージ油路452(F)と、前記ポンプ側共通チャージ油路451を前記一対のポンプ側作動油路410のうち前記駆動輪60が後進方向へ回転する際に負圧となるポンプ側第2作動油路410(R)に流体接続するポンプ側第2チャージ油路452(R)とを有している。
そして、前記ポンプ側第1チャージ油路452(F)及び前記ポンプ側第2チャージ油路452(R)に、それぞれ、前記ポンプ側チャージポート450Pから前記ポンプ側作動油路410への油流入を許容し且つ反対方向への油の流れを防止するポンプ側チェック弁455が介挿されている。
なお、コスト低廉化を図る場合には、前記モータ側チャージ油路440におけると同様の理由により、前記ポンプ側第2チャージ油路452(R)を削除することができる。
【0082】
好ましくは、図2に示すように、前記油圧ポンプユニット200に、前記ポンプ側チェック弁455の一次側及び二次側を絞りを介して連通する流量制御弁459を備えることができる。
斯かる定流量弁459を備えることにより、前記HST100の中立域を有効に確保することができる。
なお、本実施の形態においては、図6に示すように、前記流量制御弁459は前記ポンプ側チェック弁455に付設されている。
【0083】
より好ましくは、前記絞りは、対応する前記ポンプ側作動油路410の油圧が高くなるに従って開口幅が小さくなるように構成された可変絞りとされる。
斯かる構成を備えることにより、前記HST100の伝動効率の悪化を防止しつつ、該HST100の中立域を有効に確保することができる。
なお、当然ながら、前記油圧モータユニット200に、前記流量制御弁459を備えることも可能である(下記図14参照)。
【0084】
本実施の形態におけるように、前記チャージライン430が前記モータ側作動油路415及び前記ポンプ側作動油路410の双方に作動油を補給するように構成されている場合には、前記モータ側作動油路415へ作動油を補給する為の補給ライン(以下、モータ側補給ラインという)の流路抵抗を、前記ポンプ側作動油路410へ作動油を補給する為の補給ライン(以下、ポンプ側補給ラインという)の流路抵抗よりも小さくすることにより、前記ポンプ本体220の吐出量に対して前記モータ本体320の吸引量が不足気味になることを有効に防止できる。
【0085】
本実施の形態においては、前記モータ側補給ラインを前記ポンプ側補給ラインよりも短くすることで、前記モータ側補給ラインの流路抵抗を前記ポンプ側補給ラインよりも小さくしている。
即ち、本実施の形態においては、図2,図6及び図11に示すように、前記チャージライン430は、前記モータ側チャージ油路440及び前記ポンプ側チャージ油路450に加えて、一端部が油溜まりに直接又は間接的に流体接続された共通チャージ配管460と、流入端部465inが前記共通チャージ配管460の他端部に流体接続され且つ第1流出端部465out(1)が前記モータ側チャージポート440Pに直接又はモータ側チャージ配管461(下記図12及び図13参照)を介して流体接続された三方継ぎ手465と、一端部が前記三方継ぎ手465の第2流出端部465out(2)に流体接続され且つ他端部が前記ポンプ側チャージポート450Pに流体接続されたポンプ側チャージ配管462であって、前記モータ側チャージ配管461よりも配管長の長いポンプ側チャージ配管462とを備えている。
なお、図示の形態においては、前記三方継ぎ手465は、前記第1流出端部465out(1)が前記モータ側チャージポート440Pに直接に接続されている(図11参照)。
【0086】
又、前記モータ側補給ラインの長さを前記ポンプ側補給ラインの長さよりも短くすることに代えて、若しくは、加えて、前記モータ側補給ラインの流路径を前記ポンプ側補給ラインの流路径よりも大きくすることで、前記モータ側補給ラインの流路抵抗を前記ポンプ側補給ラインの流路抵抗よりも小さくすることも可能である。
【0087】
本実施の形態においては、前述の通り、前記2補助油圧ポンプユニット550が前記チャージライン430の油源とされている。
従って、前記共通チャージ配管460の前記一端部は、図2に示すように、前記第2吐出ポート621Pに流体接続されている。
斯かる形態においては、前記外部吸引配管615,前記第2吸引油路620及び前記第2吐出油路621も、前記チャージライン430の一部を構成する。
【0088】
前記HST100は、さらに、図2に示すように、前記チャージライン430の油圧を設定するチャージ圧設定ライン470を有している。
本実施の形態においては、図2に示すように、前記チャージ圧設定ライン470は、前記油圧ポンプユニット200に設けられている。
詳しくは、前記チャージ圧設定ライン470は、前記ポンプ側ポートブロック250に形成されたチャージ圧設定油路471と、該チャージ圧設定油路471に介挿されたチャージ圧設定リリーフ弁475とを備えている。
前記チャージ圧設定油路471は、一端部が前記ポンプ側共通チャージ油路451に流体接続され且つ他端部が前記ポンプ空間230Sに開口されている。
【0089】
なお、当然ながら、前記チャージ圧設定ライン470を前記油圧モータユニット200に設けることも可能である。
斯かる態様においては、前記チャージ圧設定油路471は、一端部が前記モータ側共通チャージ油路441に流体接続され且つ他端部が前記モータ空間330Sに開口されるように、前記モータ側ポートブロック350に形成される。
【0090】
本実施の形態におけるように、前記ポンプ空間230Sが油貯留可能とされている場合には、好ましくは、図2に示すように、前記油圧ポンプユニット200にポンプ側自吸ライン480を備えることができる。
前記ポンプ側自吸ライン480は、一端部が前記ポンプ空間230Sに開口され且つ他端部が前記ポンプ側共通チャージ油路451に流体接続されたポンプ側自吸油路481と、該ポンプ側自吸油路480の前記一端部から前記他端部への油の流れを許容し且つ反対方向の流れを防止するチェック弁485とを備えている。
本実施の形態においては、図4に示すように、前記ポンプ側自吸油路481は、前記チャージ圧設定リリーフ弁475の弁本体に形成されている。
【0091】
斯かるポンプ側自吸ライン480を備えることにより、前記駆動源20の停止時における前記駆動輪60のフリーホイール現象を有効に防止できる。
即ち、前記駆動源20を停止して例えば坂道等に作業車輌を停車させた場合、前記駆動輪60に作動連結された前記モータ軸310に回転力が加わり、前記モータ本体320がポンプ作用をしようとする。
この際、前記一対の作動油ライン400に作動油が充満されていると、該作動油によって前記モータ本体320にブレーキ力が作用するが、その一方で、斯かるモータ本体320のポンプ作用によって、前記作動油ライン400の一方が高圧となり、該高圧側の作動油ラインから作動油がリークする恐れがある。
このような作動油リークが生じると、負圧側作動油ラインから高圧側作動油ラインへの油の循環が起こり、高圧側作動油ラインからの作動油リークが助長される。そして、最終的に、前記一対の作動油ライン400中の作動油が無くなり、前記駆動輪60が自由に回転し始める虞がある。
【0092】
これに対し、前記自吸ライン480を備えておけば、前記一対の作動油ライン400の何れか一方が負圧となった際に、前記ポンプ空間230Sから該負圧とされた作動油ライン400へ油が補給される。
従って、前記駆動輪60のフリーホイール現象を有効に防止できる。
【0093】
より好ましくは、前記ポンプ側自吸ライン480に代えて、若しくは、加えて、前記油圧モータユニット300にモータ側自吸ライン480’(下記図14参照)を備えることができる。
例えば、該モータ側自吸ライン480’は、一端部が前記モータ空間330Sに開口され且つ他端部が前記モータ側共通チャージ油路441に流体接続されるように前記モータ側ポートブロック350に形成されたモータ側自吸油路481’(下記図14参照)と、該モータ側自吸油路481’の前記一端部から前記他端部への油の流れを許容し且つ反対方向の流れを防止するチェック弁485とを備え得る。
斯かるモータ側自吸ライン480’を備えることにより、前記モータ本体320の近傍に作動油を迅速に補給することができる。
従って、前記モータ本体320のポンプ作用に起因するフリーホイール現象をより有効に防止できる。
【0094】
さらに、本実施の形態に係るHST100は、前記種々の油圧ラインに加えて、油貯留可能とされた前記ポンプ空間230S及び前記モータ空間330Sを流体接続する連通ライン650と、前記ポンプ空間230S又は前記モータ空間330Sの一方を前記油タンク600に流体接続する排出ライン660とを備えている。
【0095】
前述の通り、本実施の形態においては、前記チャージ圧設定リリーフ弁475が前記油圧ポンプユニット200に設けられている。従って、前記ポンプ空間230S内に流入する油量が前記モータ空間330Sに流入する油量よりも多くなる。
斯かる点に鑑み、本実施の形態においては、前記排出ライン660は、前記モータ空間330Sを前記油タンク600に流体接続するように構成されている。
斯かる構成を備えることにより、前記ポンプ空間230Sからのオーバーフロー油が前記連通ライン650を介して前記モータ空間330S内に流れ込み、その後、前記排出ライン660を介して前記油タンク600へ戻されることになる。従って、前記ポンプ空間230S内及び前記モータ空間330S内に貯留油が滞留することを有効に防止できる。
【0096】
具体的には、前記連通ライン650は、図2,図4,図8及び図9に示すように、前記ポンプケース230に形成されたポンプ側第1ポート231Pと、前記モータケース330に形成されたモータ側第1ポート331Pと、前記ポンプ側ポート231P及び前記モータ側第1ポート331Pを流体接続する連通用配管651とを有している。
前記排出ライン660は、前記モータケース330に形成されたモータ側第2ポート332Pと、前記モータ側第2ポート332P及び前記油タンク600を流体接続する排出用配管661とを有している。
【0097】
実施の形態2
以下に、本発明に係るHSTの他の実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
図12に、本実施の形態に係るHST100Bの油圧回路図を示す。
なお、図12において、前記実施の形態1におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【0098】
本実施の形態に係るHST100Bは、前記モータ側補給ラインの流路抵抗を前記ポンプ側補給ラインよりも小さくする為の具体的構成に関してのみ、前記実施の形態1に係るHST100と相違している。
即ち、本実施の形態に係るHST100Bは、図12に示すように、前記ポンプ側補給ラインに絞り490を設けることで、前記モータ側補給ラインの流路抵抗が前記ポンプ側補給ラインよりも小さくなるように構成されている。
前記絞り490は、例えば、前記三方継ぎ手465の前記第2流出端部465out(2),前記ポンプ側チャージ配管462又は前記ポンプ側チャージポート450Pに設けることができる。
なお、当然ながら、前記実施の形態1に係るHST100において、前記絞り490を設けることも可能である。
【0099】
斯かる構成のHST100Bにおいても、前記ポンプ本体220の吐出量に対して前記モータ本体220の吸い込み量が不足することを有効に防止できる。
従って、フリーホイール現象の発生を防止して、前記駆動輪60にエンジンブレーキを有効に作用させることができる。
【0100】
実施の形態3
以下に、本発明に係るHSTの他の実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
図13に、本実施の形態に係るHST100Cの油圧回路図を示す。
なお、図13において、前記実施の形態1又は2におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【0101】
本実施の形態に係るHST100Cは、前記モータ側補給ラインの流路抵抗を前記ポンプ側補給ラインよりも小さくする為の具体的構成に関してのみ、前記実施の形態1及び2に係るHST100,100Bと相違している。
即ち、該HST100Cにおいては、前記モータ側チェック弁445における付勢部材447の付勢力が、前記ポンプ側チェック弁455における付勢部材457の付勢力よりも小さく設定されている。
【0102】
詳しくは、前記ポンプ側チェック弁455は、図6に示すように、ポンプ側チェック弁弁本体456と、前記ポンプ側チェック弁本体456を付勢するポンプ側付勢部材457とを備えており、前記ポンプ側チャージ油路450中の補給油は前記ポンプ側付勢部材457の付勢力に抗して前記ポンプ側チェック弁本体456を押動させながら、前記ポンプ側作動油路410へ流れ込むようになっている。
同様に、前記モータ側チェック弁445は、図11に示すように、モータ側チェック弁本体446と、前記モータ側チェック弁本体446を付勢するモータ側付勢部材447とを備えている。
【0103】
本実施の形態に係るHST100Cは、前記モータ側付勢部材447の付勢力を前記ポンプ側付勢部材457の付勢力よりも小さくすることで、前記モータ側補給ラインの流路抵抗が前記ポンプ側補給ラインの流路抵抗よりも小さくなるように構成されている。
なお、当然ながら、前記実施の形態1又は2に係るHST100,100Bに、斯かる構成を適用することも可能である。
【0104】
斯かる構成のHST100Cにおいても、前記ポンプ本体220の吐出量に対して前記モータ本体220の吸い込み量が不足することを有効に防止できる。
従って、フリーホイール現象の発生を防止して、前記駆動輪60にエンジンブレーキを有効に作用させることができる。
【0105】
実施の形態4
以下に、本発明に係るHSTの他の実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
図14に、本実施の形態に係るHST100Dの油圧回路図を示す。
なお、図14において、前記実施の形態1〜3におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【0106】
本実施の形態に係るHST100Dは、前記モータ側作動油路415にのみ作動油を補給し得るように構成されている。
具体的には、該HST100Dは、前記実施の形態1に係るHST100において、前記ポンプ側チャージ油路油路450及び前記ポンプ側チェック弁455を削除している。
斯かる構成の該HST100Dにおいては、前記第2吐出ポート450Pは、前記モータ側チャージ配管461を介して、前記モータ側チャージポート440Pに流体接続される。
【0107】
該HST100Dにおいても、前記ポンプ本体220の吐出量に対して前記モータ本体220の吸い込み量が不足することを有効に防止できる。
従って、フリーホイール現象の発生を防止して、前記駆動輪60にエンジンブレーキを有効に作用させることができる。
【0108】
又、本実施の形態においては、図14に示すように、前記バイパス油路420及び前記双方向リリーフ弁425並びに前記チャージ圧設定ライン470を、前記油圧ポンプユニット200ではなく前記油圧モータユニット300に設けている。
さらに、前記ポンプ側自吸ライン480も削除し、前記モータ側自吸ライン480’を設けている。
即ち、本実施の形態においては、前記ポンプ側ポートブロック250には、実質的に前記モータ側作動油路410のみが形成されている。
斯かる構成を備えることにより、前記ポンプ側ポートブロック250のコスト低廉化を図ることができる。
【0109】
なお、該HSTにおいては、前述の通り、前記チャージ圧設定ライン470が前記油圧モータユニット300に設けられている。従って、前記モータ空間330S内に流入する油量が前記ポンプ空間230Sに流入する油量よりも多くなる。
斯かる点に鑑み、本実施の形態においては、前記排出ライン660は、ポンプ側第2ポート232Pを介して、前記ポンプ空間230Sを前記油タンク600に流体接続するように構成されている(図14参照)。
斯かる構成を備えることにより、前記モータ空間330Sからのオーバーフロー油が前記連通ライン650を介して前記ポンプ空間230S内に流れ込み、その後、前記排出ライン660を介して前記油タンク600へ戻されることになる。従って、前記ポンプ空間230S内及び前記モータ空間330S内の貯留油が滞留することを有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0110】
【図1】図1は、本発明の一実施の形態に係るHSTが適用された作業車輌の模式側面図である。
【図2】図2は、前記HSTの油圧回路図である。
【図3】図3は、前記HSTにおける油圧ポンプユニット近傍の部分縦断側面図である。
【図4】図4は、前記油圧ポンプユニットの縦断側面図である。
【図5】図5は、図4におけるV−V線に沿った断面図である。
【図6】図6は、図4におけるVI−VI線に沿った断面図である。
【図7】図7は、前記油圧ポンプユニットの変形例を示す部分縦断側面図である。
【図8】図8は、前記HSTにおける油圧モータユニット近傍の部分縦断側面図である。
【図9】図9は、前記油圧モータユニットの側面図である。
【図10】図10は、図9におけるX−X線に沿った断面図である。
【図11】図11は、図10におけるXI−XI線に沿った断面図である。
【図12】図12は、本発明の他の実施の形態に係るHSTの油圧回路図である。
【図13】図13は、本発明のさらに他の実施の形態に係るHSTの油圧回路図である。
【図14】図14は、本発明のさらに他の実施の形態に係るHSTの油圧回路図である。
【符号の説明】
【0111】
20 駆動源
100 HST
200 油圧ポンプユニット
300 油圧モータユニット
310 モータ軸
320 モータ本体
330 モータケース
330S モータ空間
400 作動油ライン
410(F) 前進時に負圧となるポンプ側作動油路
410(R) 後進時に負圧となるポンプ側作動油路
415(F) 前進時に負圧となるモータ側作動油路
415(R) 後進時に負圧となるモータ側作動油路
440 モータ側チャージ油路
440P モータ側チャージポート
441 モータ側共通チャージ油路
442(F) モータ側第1チャージ油路
442(R) モータ側第2チャージ油路
445 モータ側チェック弁
446 モータ側チェック弁本体
447 モータ側付勢部材
450 ポンプ側チャージ油路
450P ポンプ側チャージポート
455 ポンプ側チェック弁
456 ポンプ側チェック弁本体
457 ポンプ側付勢部材
480 ポンプ側自吸油路
480’ モータ側自吸油路
485 チェック弁
490 絞り
570 第2補助油圧ポンプ本体(チャージポンプ本体)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動源によって作動的に駆動される油圧ポンプユニットと、前記油圧ポンプユニットとは離間配置され且つ駆動輪を作動的に駆動する油圧モータユニットとが、閉回路を形成するように作動油ラインを介して流体接続されたHSTであって、
前記油圧モータユニットには、前記作動油ラインの一部を形成するモータ側作動油路と、一端部が外方に開口してモータ側チャージポートを形成し且つ他端部が前記モータ側作動油路に流体接続されたモータ側チャージ油路と、前記モータ側チャージポートから前記モータ側作動油路への油流入を許容し且つ反対方向への油の流れを防止するように前記モータ側チャージ油路に介挿されたチェック弁とが設けられていることを特徴とするHST。
【請求項2】
前記モータ側チャージ油路は、前記モータ側作動油路のうち前記駆動輪が前進方向へ回転する際に負圧となるモータ側第1作動油路に流体接続されていることを特徴とする請求項1に記載のHST。
【請求項3】
前記モータ側チャージ油路は、一端部が外方に開口して前記モータ側チャージポートを形成するモータ側共通チャージ油路と、前記モータ側共通チャージ油路を前記モータ側第1作動油路に流体接続するモータ側第1チャージ油路と、前記モータ側共通チャージ油路を前記モータ側作動油路のうち前記駆動輪が後進方向へ回転する際に負圧となるモータ側第2作動油路に流体接続するモータ側第2チャージ油路とを有し、
前記モータ側第1及び第2チャージ油路には、それぞれ、前記チェック弁が介挿されていることを特徴とする請求項2に記載のHST。
【請求項4】
前記油圧ポンプユニットには、前記作動油ラインの一部を形成するポンプ側作動油路と、一端部が外方に開口してポンプ側チャージポートを形成し且つ他端部が前記ポンプ側作動油路に流体接続されたポンプ側チャージ油路と、前記ポンプ側チャージポートから前記ポンプ側作動油路への油流入を許容し且つ反対方向への油の流れを防止するように前記ポンプ側チャージ油路に介挿されたチェック弁とが設けられており、
作動油補給用の油源から前記モータ側チャージポートを介して前記閉回路へ作動油を補給するモータ側補給ラインの流路抵抗が、前記油源から前記ポンプ側チャージポートを介して前記閉回路へ作動油を補給するポンプ側補給ラインの流路抵抗よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載のHST。
【請求項5】
前記チェック弁は、チェック弁本体と、前記チェック弁本体を弁座に向けて付勢する付勢部材とを有しており、
前記油圧モータユニットに備えられる前記チェック弁の付勢部材は、前記油圧ポンプユニットに備えられる前記チェック弁の付勢部材よりも付勢力が小さく設定されていることを特徴とする請求項4に記載のHST。
【請求項6】
前記油源と前記モータ側チャージポートとを流体接続するモータ側チャージ配管の配管長が、前記油源と前記ポンプ側チャージポートとを流体接続する配管の配管長よりも短いことを特徴とする請求項4又は5に記載のHST。
【請求項7】
前記ポンプ側補給ラインには絞りが介挿されていることを特徴とする請求項4から6の何れかに記載のHST。
【請求項8】
前記油源は、前記油圧ポンプユニットに付設されるチャージポンプ本体であることを特徴とする請求項4から7の何れかに記載のHST。
【請求項9】
前記油圧モータユニットは、前記駆動輪に作動連結されるモータ軸と、前記作動油ラインを介して前記油圧ポンプユニットにおけるポンプ本体に流体接続され、前記モータ軸を軸線回りに回転駆動するモータ本体と、前記モータ本体を収容する油貯留可能なモータケースであって、前記モータ側作動油路及び前記モータ側チャージ油路が形成されたモータケースとを備えており、
前記モータケースには、さらに、一端部が該モータケースの内部空間に開口し且つ他端部が前記モータ側チャージ油路に流体接続された自吸油路と、前記自吸油路の前記一端部から前記他端部への油の流れを許容し且つ反対方向への油の流れを防止するように該自吸油路に介挿されたチェック弁とが設けられていることを特徴とする請求項1から8の何れかに記載のHST。
【請求項10】
駆動源によって作動的に駆動される油圧ポンプユニットと、前記油圧ポンプユニットとは離間配置され且つ駆動輪を作動的に駆動する油圧モータユニットとが、閉回路を形成するように作動油ラインを介して流体接続されたHSTであって、
前記油圧モータユニットは、前記駆動輪に作動連結されるモータ軸と、前記作動油ラインを介して前記油圧ポンプユニットにおけるポンプ本体に流体接続され、前記モータ軸を軸線回りに回転駆動するモータ本体と、前記モータ本体を収容する油貯留可能なモータケースとを備えており、
前記モータケースには、前記作動油ラインの一部を形成するモータ側作動油路と、一端部が該モータケースの内部空間に開口し且つ他端部が前記モータ側作動油路に流体接続された自吸油路と、前記自吸油路の前記一端部から前記他端部への油の流れを許容し且つ反対方向への油の流れを防止するように該自吸油路に介挿されたチェック弁とが設けられていることを特徴とするHST。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate